1.История развития ВТИстория развития ВТ 2.Архитектура ПКАрхитектура ПК 3.Операционные системыОперационные системы 4.Защита от несанкционированного доступаЗащита от несанкционированного доступа 5.Физическая защита данных на дисках 6.Защита от вредоносных программ
История развития вычислительной техники
Вычисления в доэлектронную эпоху Потребность счета предметов у человека возникла еще в доисторические времена. Древнейший метод счета предметов заключался в сопоставлении предметов некоторой группы (например, животных) с предметами другой группы, играющей роль счетного эталона. У большинства народов первым таким эталоном были пальцы (счет на пальцах). Расширяющиеся потребности в счете заставили людей употреблять другие счетные эталоны (зарубки на палочке, узлы на веревке и т. д.). 6
Каждый школьник хорошо знаком со счетными палочками, которые использовались в качестве счетного эталона в первом классе. В древнем мире при счете больших количеств предметов для обозначения определенного их количества (у большинства народов десяти) стали применять новый знак, например зарубку на другой палочке. Первым вычислительным устройством, в котором стал применяться этот метод, стал абак. 7 Вычисления в доэлектронную эпоху
Древнегреческий абак представлял собой посыпанную морским песком дощечку. На песке проводились бороздки, на которых камешками обозначались числа. Одна бороздка соответствовала единицам, другая десяткам и т. д. Если в какой-то бороздке при счете набиралось более 10 камешков, их снимали и добавляли один камешек в следующий разряд. Римляне усовершенствовали абак, перейдя от песка и камешков к мраморным доскам с выточенными желобками и мраморными шариками 8
Вычисления в доэлектронную эпоху По мере усложнения хозяйственной деятельности и социальных отношений (денежных расчетов, задач измерений расстояний, времени, площадей и т. д.) возникла потребность в арифметических вычислениях. Для выполнения простейших арифметических операций (сложения и вычитания) стали использовать абак, а по прошествии веков счеты. В России счеты появились в XVI веке 9
Вычисления в доэлектронную эпоху Развитие науки и техники требовало проведения все более сложных математических расчетов, и в XIX веке были изобретены механические счетные машины арифмометры. Арифмометры могли не только складывать, вычитать, умножать и делить числа, но и запоминать промежуточные результаты, печатать результаты вычислений и т. д. 10
Вычисления в доэлектронную эпоху В середине XIX века английский математик Чарльз Бэббидж выдвинул идею создания программно управляемой счетной машины, имеющей арифметическое устройство, устройство управления, а также устройства ввода и печати. Чарльз Бэббидж. Charles Babbage. () 11
Вычисления в доэлектронную эпоху Аналитическую машину Бэббиджа (прообраз современных компьютеров) по сохранившимся описаниям и чертежам построили энтузиасты из Лондонского музея науки. Аналитическая машина состоит из четырех тысяч стальных деталей и весит три тонны. 12
Вычисления в доэлектронную эпоху Вычисления производились Аналитической машиной в соответствии с инструкциями (программами), которые разработала леди Ада Лавлейс (дочь английского поэта Джорджа Байрона). Графиню Лавлейс считают первым программистом, и в ее честь назван язык программирования АДА. 13
Вычисления в доэлектронную эпоху Программы записывались на перфокарты путем пробития в определенном порядке отверстий в плотных бумажных карточках. Затем перфокарты помещались в Аналитическую машину, которая считывала расположение отверстий и выполняла вычислительные операции в соответствии с заданной программой. 14
В 40-е годы XX века начались работы по созданию первых электронно-вычислительных машин, в которых на смену механическим деталям пришли электронные лампы. ЭВМ первого поколения требовали для своего размещения больших залов, так как в них использовались десятки тысяч электронных ламп. Такие ЭВМ создавались в единичных экземплярах, стоили очень дорого и устанавливались в крупнейших научно- исследовательских центрах. 15 ЭВМ первого поколения
ЭВМ первого поколения ЭВМ первого поколения могли выполнять вычисления со скоростью несколько тысяч операций в секунду, последовательность выполнения которых задавалась программами. Программы писались на машинном языке, алфавит которого состоял из двух знаков: 1 и 0. Программы вводились в ЭВМ с помощью перфокарт или перфолент, причем наличие отверстия на перфокарте соответствовало знаку 1, а его отсутствие – знаку 0. Результаты вычислений выводились с помощью печатающих устройств в форме длинных последовательностей нулей и единиц. Писать программы на машинном языке и расшифровывать результаты вычислений могли только квалифицированные программисты, понимавшие язык первых ЭВМ. 18
ЭВМ второго поколения В 60-е годы XX века были созданы ЭВМ второго поколения, основанные на новой элементной базе транзисторах, которые имеют в десятки и сотни раз меньшие размеры и массу, более высокую надежность и потребляет значительно меньшую электрическую мощность, чем электронные лампы. Такие ЭВМ производились малыми сериями и устанавливались в крупных научно-исследовательских центрах и ведущих высших учебных заведениях. 19
ЭВМ второго поколения В БЭСМ-6 использовалось 260 тысяч транзисторов, устройства внешней памяти на магнитных лентах для хранения программ и данных, а также алфавитно- цифровые печатающие устройства для вывода результатов вычислений. Работа программистов по разработке программ существенно упростилась, так как стала проводиться с использованием языков программирования высокого уровня (Алгол, Бейсик и др.). 22
ЭВМ третьего поколения Начиная с 70-х годов прошлого века, в качестве элементной базы ЭВМ третьего поколения стали использовать интегральные схемы. В интегральной схеме (маленькой полупроводниковой пластине) могут быть плотно упакованы тысячи транзисторов, каждый из которых имеет размеры, сравнимые с толщиной человеческого волоса. 23
Персональные компьютеры Первым персональным компьютером был Аррle II («дедушка» современных компьютеров Маcintosh), созданный в 1977 году. В 1982 году фирма IBM приступила к изготовлению персональных компьютеров IВМ РС («дедушек» современных IВМ- совместимых компьютеров). 27
Персональные компьютеры Современные персональные компьютеры компактны и обладают в тысячи раз большим быстродействием по сравнению с первыми персональными компьютерами (могут выполнять несколько миллиардов операций в секунду). Ежегодно в мире производится почти 200 миллионов компьютеров, доступных по цене для массового потребителя. Персональные компьютеры могут быть различного конструктивного исполнения: настольные, портативные (ноутбуки) и карманные (наладонники). 28
Доэлектронная эпоха I поколениеII поколениеIII поколение Временные рамки Середина XIX – 40-е XX 40-е XX – 60-е XX 60-е XX – 70- е XX 70-е XX – по настоящее время Элементная база Механическое устройство Электрические лампы транзисторы Устройство хранения перфокартаПерфокарта, перфолента Магнитная лента Дискета (магнитный диск), лазерный диск, винчестер, flash- память Язык записи программ Последователь ность отверстий на карте Машинный (0, 1)Ассемблер, позже языки высокого уровня Языки высокого уровня, объектно- ориентированные языки и др. Степень распростране нности Единичные экземпляры Малые серииОбщедоступны РазмерБольшой (несколько тонн) Несколько залов, здание Часть комнаты Компактный (настольный)
Архитектура ПК
Операционные системы
Основные характеристики операционных систем (ОС)
Файловая система Управление файловой системой выполняют программные модули. Файловая система – способ организации, хранения и именования данных на носителях информации Кластер – минимальный адресуемый элемент носителя информации Каталог (папка) – файл, содержащий список файлов находящихся в нем 37
Командный процессор Наиболее часто над файлами производятся следующие операции: копирование (копия файла помещается в другую папку); перемещение (файл перемещается в другую папку); удаление (запись о файле удаляется из папки); переименование (изменяется имя файла). Командный процессор – специальная программа, которая запрашивает у пользователя команды и выполняет их. 38
Драйверы устройств Драйверы устройств – специальные программы, которые обеспечивают управление работой устройств и согласование информационного обмена с другими устройствами, а также позволяют производить настройку некоторых их параметров. В процессе установки операционная система определяет тип и конкретную модель установленного устройства и подключает необходимые для их функционирования драйверы. При включении компьютера производится загрузка драйверов в оперативную память. Пользователь имеет возможность вручную установить или переустановить драйверы. 39
Графический интерфейс Графический пользовательский интерфейс создают программные модули. В операционных системах с графическим интерфейсом пользователь может вводить команды с помощью диалоговых окон. Диалоговые окна могут включать в себя разнообразные элементы управления: вкладки текстовые поля флажки кнопки счетчики списки контекстные меню переключатели ползунки 40
Загрузка ОС Диск, на котором находятся файлы операционной системы и с которого производится ее загрузка, называется Системным 44 Загрузка ОС: 1.Самотестирование 2.Поиск загрузчика ОС 3.Загрузка ОС в операционную память с системного диска Информации для начала загрузки ОС хранится в микросхеме BIOS
Операционная система Windows
Работа с учебником Задание Составить конспект по плану Файловые системы: FAT12, FAT16, FAT32, NTFS Графический интерфейс: Рабочий стол, панель задач, значок, ярлык. Основные элементы окна: строка заголовка, кнопки сворачивания, закрытия. Строка меню, полоса прокрутки, границы и узлы, элементы управления Безопасность компьютера Системный реестр. 48
Системный реестр Windows Системный реестр ОС Windows является иерархической базой данных, в которой хранится информация о конфигурации Windows. В реестре содержатся сведения об оборудовании системы, установленных программах и параметрах настройки. В ОС Windows входит редактор реестра – программа regedit.exe. Программа regedit.exe Категорически не рекомендуется изменять параметры реестра без четкого понимания производимых действий. 49
Системный реестр Windows Если повреждена информация об устройствах, то соответствующий раздел реестра можно исправить или восстановить в том виде, который он имел в момент последнего удачного запуска компьютера. Для этого необходимо перезагрузить компьютер, а процессе загрузки нажать клавишу {F8} и выбрать вариант загрузки Загрузка последней удачной конфигурации. 50
OC Linux
Файловая система Используется иерархическая файловая система Корневая папка одна (!). Съемные носители и локальные диски объединяются процедурой монтирования Точка монтирования – пустая папка, в которую помещается содержимое подключаемого носителя ext3 - журналируемая файловая система, используется по умолчанию в операционных системах на ядре Linux 54
Установка программ Программное обеспечение – набор компонентов (программных пакетов) Менеджер пакетов – поддерживает целостность системы, устанавливает удаляет и обновляет программы Репозиторий хранилище, место, где хранятся и поддерживаются какие-либо данные (для ALT Linux - Сизиф) 56
Вход в систему Linux – многопользовательская система Регистрация: – Системное имя (login name) – Пароль (password) У каждого зарегистрированного пользователя своя папка Все пользовательские папки собраны в папку /home У пользователя нет доступа к системным файлам 58
2. СТАБИЛЬНОСТЬ Надежность операционных систем Windows довольно низкая: часты различные сбои, в результате которых теряются ценные данные. Linux зарекомендовал себя как весьма надежная система, способная обеспечивать бесперебойную работу в течение нескольких лет без переустановки. 62
7. СВОБОДА В соответствии с лицензией ОС Windows вы не имеете права: делать копии, передавать другим людям, использовать более чем на одном компьютере. ОС Linux свободна. Это означает, что каждый может копировать ее, каждый имеет право скачать исходный код, модифицировать и переиздать его, до тех пор, пока продукт остается под лицензией GPL. 67
Биометрическая система защиты Биометрические системы идентификации часто используют для защиты от несанкционированного доступа К ним относят идентификацию по: Отпечаткам пальцев Характеристикам речи Радужной оболочке глаза Изображению лица Геометрии ладони руки 73
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ПО ИНФОРМАТИКЕ
Рабочая программа ориентирована на учащихся 11 класса и реализуется на основе:
· Программы для общеобразовательных учреждений: Информатика. 2-11 классы Составитель М. Н. Бородин. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, .2009
Всего часов на изучение программы 34
Количество часов в неделю __1__
Уровень программы: базовый
Год разработки: 2011 г.
Срок реализации: 1 год
Составитель рабочей учебной программы: Никитина Е.Н.
Должность: учитель информатики и математики
2011-2012 учебный год
Пояснительная записка
Учебная рабочая программа по информатике и информационным технологиям составлена на основе федерального компонента государственного стандарта базового уровня общего образования. Содержание профильного курса «Информатика и ИКТ» на базовом уровне соответствует утвержденным Министерством образования РФ Стандарту среднего (полного) общего образования по информатике и информационным технологиям и Примерной программе среднего (полного) общего образования по курсу «Информатика и ИКТ» на базовом уровне. Примерная программа по информатике и информационным технологиям составлена на основе федерального компонента государственного стандарта полного общего образования на базовом уровне (утверждена приказом Минобразования России от 09.03.04 № 1312).
Планирование курса «Информатика и ИКТ» в старшей школе на базовом уровне в соответствие с Базисным учебным планом рассчитано на 70 часов (35 часов в 10 классе и 35 часов в 11 классе).
Преподавание курса «Информатика и ИКТ» в 11 классе ориентировано на использование учебников Н.Д.Угриновича «Информатика и ИКТ» для общеобразовательных учреждений.- М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2010 г.
Изучение информатики и информационных технологий в старшей школе на базовом уровне направлено на достижение следующих целей:
· освоение системы базовых знаний, отражающих вклад информатики в формирование современной научной картины мира, роль информационных процессов в обществе, биологических и технических системах;
· овладение умениями применять, анализировать, преобразовывать информационные модели реальных объектов и процессов, используя при этом информационные и коммуникационные технологии (ИКТ), в том числе при изучении других школьных дисциплин;
· развитие познавательных интересов, интеллектуальных и творческих способностей путем освоения и использования методов информатики и средств ИКТ при изучении различных учебных предметов;
· воспитание ответственного отношения к соблюдению этических и правовых норм информационной деятельности;
· приобретение опыта использования информационных технологий в индивидуальной и коллективной учебной и познавательной, в том числе проектной деятельности.
| №п/п | Тема | Часы | ||
| Теория | Практика | Всего | ||
| Компьютер как средство автоматизации информационных процессов. | 5,5 | 5,5 | ||
| Моделирование и формализация. | ||||
| Базы данных. Системы управления базами данных (СУБД)Практическая работа 2.11. | 4,5 | 3,5 | ||
| Информационное общество | ||||
| Повторение. Подготовка к ЕГЭ. Тесты по темам курса «Информатика и ИКТ» | - | |||
| резерв | - | - | - | |
| Итог: |
Тема 1. Компьютер как средство автоматизации информационных процессов - 11 часов
| 1.1. История развития вычислительной техники 1.2. Архитектура персонального компьютера 1.3. Операционные системы 1.3.1. Основные характеристики операционных систем 1.3.2. Операционная система Windows 1.3.3. Операционная система Linux 1.4. Защита от несанкционированного доступа к информации 1.4.1. Защита с использованием паролей 1.4.2. Биометрические системы защиты 1.5. Физическая защита данных на дисках 1.6. Защита от вредоносных программ 1.6.1. Вредоносные и антивирусные программы 1.6.2. Компьютерные вирусы и защита от них 1.6.3. Сетевые черви и защита от них 1.6.4. Троянские программы и защита от них 1.6.5. Хакерские утилиты и защита от них | Практическая работа 1.1. Виртуальные компьютерные музеи Практическая работа 1.2. Сведения об архитектуре компьютера Практическая работа 1.3. Сведения о логических разделах дисков Практическая работа 1.4. Значки и ярлыки на Рабочем столе Практическая работа 1.5. Настройка графического интерфейса для операционной системы Linux Практическая работа 1.6. Установка пакетов в операционной системы Linux Практическое задание 1.7. Биометрическая защита: идентификация по характеристикам речи Практическое задание 1.8. Защита от компьютерных вирусов Практическое задание 1.9. Защита от сетевых червей Практическое задание 1.10. Защита от троянских программ Практическое задание 1.11. Защита от хакерских атак |
| Контроль знаний и умений: тестирование, практическая зачетная работа. | |
| Информатика и ИКТ-11:Глава 1. Компьютер как средство автоматизации информационных процессов. |
Ø Эта информация должна быть представлена в виде специальных сигналов. Информацию, представленную в компьютере в виде сигналов называют данными.
Данные Ø Это информация, представленная в виде сигналов, пригодных для ее хранения, обработки и передачи с помощью компьютера.
Ø Компьютер представляет собой единство аппаратных и программных средств, неразрывно связанных между собой и нефункционирующих друг без друга.
Ø Поскольку компьютер изначально создавался людьми для автоматизации информационных процессов, традиционно свойственных человеку, то в компьютере можно выделить функциональные устройства, выполняющие информационные функции по аналогии с человеком.
Ø Человеку для восприятия информации необходимы органы чувств (слух, зрение, обоняние, вкус, осязание). У компьютера предусмотрены устройства ввода, которые позволяют преобразовывать информацию из формы, понятной человекуm в форму, понятную компьютеру.
Ø При разговоре между людьми передача информации происходит с применением речи, мимики и жестов. Устройства вывода в современном компьютере позволяют представить информацию в форме, удобной для человека.
Обработка информации Ø Обработка информации – одна из основных составляющих формационной деятельности человека. До недавнего времени практически единственным средством обработки информации оставался человеческий мозг. В компьютере эту роль выполняет процессор.
Процессор Ø электронный блок либо интегральная схема, исполняющая машинные инструкции (код программ), главная часть аппаратного обеспечения компьютера или программируемого логического контроллера.
Ø Информация, которая хранится в памяти человека, всегда доступна ему называется внутренней. Ø Для длительного хранения больших объемов информации человек использует внешнюю память(бумажные и др. материальные носители).
Ø С помощью устройств ввода или из внешней памяти информация передается во внутреннюю память компьютера. Процессор считывает из внутренней памяти команды программы и данные, обрабатывая данные в соответствии с поступающими командами. Результаты обработки также сохраняются во внутренней памяти компьютера.
Ø Далее информация передается c помощью устройств вывода, а при необходимости сохраняется во внешней памяти. Передача управляющих сигналов, синхронизирующих работу устройств компьютера, происходит напрямую от процессора ко всем другим устройствам компьютера.
Ø Компьютер используется не только для обмена информацией между ним и человеком, но и для передачи информации между компьютерами. Чтобы компьютеры обладали возможностью обмениваться информацией, они должны быть объединены в компьютерную сеть.
Ø Компьютерные сети предназначены для передачи, хранения, обработки информации. Они обеспечивают оперативный обмен информацией между компьютерами и людьми, а также возможность совместного использования людьми аппаратных и программных средств компьютеров.
Основные информационные процессы
Сбор и поиск информации осуществляются через
Накопленная информация ценна не сама по себе, а благодаря тому, что она может использоваться людьми для решения актуальных задач или принятия решений. При этом хорошо, когда нужную информацию можно легко найти. Например, если собрать много книг на разные темы и свалить их в кучу, то выбрать нужную книгу будет крайне затруднительно, даже зная ее название и имя автора. Если же расставить книги по полкам, назначить им уникальные номера и создать библиотечный каталог, то поиск нужной книги станет делом нескольких минут. Если написать на конверте адрес получателя в произвольной форме, то такое письмо вернется отправителю. Однако, если по четким правилам и в правильной последовательности вписать составляющие адреса, то письмо дойдет адресату без проблем. Это происходит потому, что куча книг или адрес, записанный в произвольной форме, представляют собой неструктурированную информацию, а библиотечный каталог и правильно записанный адрес являются примером структурированной информации. Структурированная информация готова для повторного многократного использования, потому что она предполагает поиск по четким правилам. Неструктурированную информацию практически невозможно использовать повторно, потому что совершенно неясно, что и как искать. Ценна именно та информация, которая подготовлена для повторного использования.
Определение 2
Хранение информации - это процесс поддержания накопленной информации в специальном структурированном виде, обеспечивающем быстрый доступ к нужной информации и выдачу ее пользователю в удобном формате.
Использование информации людьми всегда предполагает ее передачу.
Определение 3
Передачей информации называется физический процесс, благодаря которому
В процессе передачи информации всегда участвуют источник информации, приемник информации и канал связи между ними.
Обработкой информации называется преобразование одной информации в другую, осуществленное по определенным формальным правилам.
Например , при регистрации на любом форуме или в социальной сети пользователь дает информацию о дате своего рождения. Система обрабатывает эту информацию при помощи несложных формул и показывает в профиле пользователя уже другую информацию – его возраст на текущий момент.
Рисунок 1.
Определение 4
Для возможности последующей компьютерной обработки информация сначала должна быть превращена в данные, то есть приведена к специальному виду. Данные – это информация, которая представлена в виде сигналов, пригодных для хранения, обработки и передачи компьютером. Данные хранятся и передаются компьютерами в двоичном виде.
С данными компьютер может работать автоматически. Для этого человеком заранее готовится последовательность действий (программа), которую компьютер должен выполнять в процессе работы с данными. В современном мире приходится иметь дело с очень сложными информационными процессами и пытаться автоматизировать их, работая напрямую с двоичным кодом, совершенно нецелесообразно. Для записи программ используются языки программирования.
Замечание 1
Организация данных исключительно на основе двоичного кода тоже является совершенно недостаточной для удобной работы с ними. Например, текст, набранный в офисном редакторе, хранится в двоичном формате и, безусловно, пригоден для обработки компьютером. Однако, так ли уж много действий мы можем выполнить с текстом при помощи компьютера? Пожалуй, самые сложные операции, которые можно сделать с текстом, это поиск по ключевому слову и автозамена. Быстро выбрать из текста нужные цифры и применить их в расчетах компьютер уже не сможет. А вот если ту же информацию организовать в виде таблиц, то шансы компьютера на успех резко повышаются. Все дело в том, что у таблиц более высокая степень структурирования, чем у текста. А чем лучше данные структурированы, тем удобнее создавать алгоритмы для их обработки. Одной из ключевых задач информатики является поиск различных способов структурирования данных под нужды различных задач.
В результате такого структурирования обычно появляются базы данных, банки данных и базы знаний. К ним пользователи могут обращаться с запросами при помощи специальных языков запросов и быстро получать выборки данных, соответствующие заданным критериям отбора. Компьютерные сети
Работа с большими объемами данных предполагает совместное использование одних и тех же данных различными людьми и различными программами. Зачастую эти программы работают на разных компьютерах, а люди находятся на больших расстояниях от источника данных. Поэтому передача данных осуществляется через компьютерную сеть.
Определение 5
Компьютерной сетью называется множество компьютеров, связанных какой-либо физической средой передачи данных. В качестве физической среды передачи могут использоваться:
В соответствии с размером территории, на которой расположены связанные средой передачи компьютеры, компьютерные сети делятся на два типа:
Локальные сети обычно связывают территорию с радиусом порядка 1-3 километра и принадлежат одной организации. Для таких сетей выбираются качественные линии связи с высокой устойчивостью к помехам и скоростью передачи сигнала.
Примером глобальной сети может служить Internet, а также глобальная сеть учебных заведений BITNET. Глобальная сеть прежде всего рассчитана на неограниченное количество абонентов. Для глобальной сети используются каналы передачи более низкого качества.
Поскольку все локальные сети имеют выход в глобальные, то на сегодняшний день граница между ними постепенно стирается.
